[发明专利]一种基于PCIe总线的扩展存储设备

权利要求书

1.一种基于外设互联高速总线PCIe的扩展存储系统，其特征在于，所述系统包括：视频处理设备、Raid卡；所述视频处理设备与所述Raid卡通过PCIe总线连接；所述Raid卡由嵌入式片上系统SoC构建；所述Raid卡端挂接有多个物理硬盘；

所述视频处理设备和Raid卡之间的PCIe总线共享缓冲区面向双方的存储协议进行划分，构成双方虚实节点之间通信的虚实协议交互区；

所述Raid卡，用于探测本端挂接的物理硬盘，根据本端存储协议注册物理硬盘节点，并向所述视频处理设备发送注册请求；

所述视频处理设备，用于接收所述注册请求，根据所述注册请求注册对应的虚拟硬盘节点、并在所述虚实协议交互区中申请虚实协议通道；

所述视频处理设备，还用于根据业务层的Raid构建命令通过所述虚拟硬盘节点、所述虚实协议通道、所述物理硬盘节点将硬盘结构化信息发送至所述Raid卡；

所述Raid卡，还用于通过所述物理硬盘节点接收所述硬盘结构化信息，并将所述硬盘结构化信息写入各物理硬盘；

所述视频处理设备，还用于根据业务层的Raid构建命令创建虚拟Raid节点、发送Raid组建请求至所述Raid卡；

所述Raid卡，还用于接收所述Raid组建请求，根据所述Raid组建请求创建实体Raid节点；

所述视频处理设备，还用于将业务数据通过所述虚拟Raid节点、所述虚实协议通道发送至所述Raid卡的实体Raid节点；

所述Raid卡，还用于通过所述实体Raid节点接收所述业务数据，对所述业务数据进行数据拆分和Raid运算后写入物理硬盘。

2.根据权利要求1所述的扩展存储系统，其特征在于，所述虚实协议交互区包括：PCIe命令区、SCSI I/O参数区、SCSI I/O数据区、Block I/O参数区、Block I/O数据区；其中，

所述视频处理设备的虚拟硬盘节点和所述Raid卡的物理硬盘节点之间的数据通信通过在所述SCSI I/O参数区、所述SCSI I/O数据区申请的通道完成；

所述视频处理设备的虚拟Raid节点和所述Raid卡的实体Raid节点之间的数据通信通过在所述Block I/O参数区、所述Block I/O数据区申请的通道完成；

所述视频处理设备和所述Raid卡之间的命令交互通过所述PCIe命令区完成。

3.根据权利要求2所述的扩展存储系统，其特征在于，

所述视频处理设备，还用于当自身的操作系统启动时，通过PCIe总线扫描到Raid卡，确定Raid卡启动的地址和地址映射，将所述Raid卡启动所需的嵌入式Linux最小系统加载到所述Raid卡的启动地址，并复位所述Raid卡；

所述Raid卡，还用于复位完成后运行所述嵌入式Linux最小系统；

所述视频处理设备，还用于注册中断和构建伺服进程；

所述Raid卡，还用于注册中断和构建伺服进程。

4.根据权利要求3所述的扩展存储系统，其特征在于，

所述Raid卡，具体用于在注册中断和构建伺服进程之后，初始化自身的SATA控制器，在探测到本端挂接的物理硬盘后，根据本端存储协议注册物理硬盘节点，通过所述PCIe命令区向所述视频处理设备发送注册请求，并中断通知所述视频处理设备；

所述视频处理设备，具体用于通过中断伺服进程接收所述Raid卡发送的注册请求，根据所述注册请求注册对应的虚拟硬盘节点。

5.根据权利要求3所述的扩展存储系统，其特征在于，

所述视频处理设备，还用于在注册对应的虚拟硬盘节点之后，在所述SCSI I/O数据区、SCSI I/O参数区申请SCSI I/O数据通道和SCSI I/O参数通道；

所述视频处理设备，具体用于通过所述虚拟硬盘节点、所述SCSI I/O数据通道和SCSII/O参数通道、所述物理硬盘节点将硬盘结构化信息发送至所述Raid卡，并中断通知所述Raid卡；

所述Raid卡，具体用于通过中断伺服进程接收所述硬盘结构化信息，并将所述硬盘结构化信息写入各物理硬盘。